CN104420456A - 贯入系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种贯入系统，该贯入系统包括：锤垫，具有阶梯孔，阶梯孔包括相连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段的孔径大于所述第二孔段的孔径；导向杆，一端具有凸缘，凸缘容纳在第二孔段内；连接器，安装在第一孔段内，连接器具有用于穿设导向杆的第一安装孔。本发明的贯入系统增设了连接器，实现了锤垫与导向杆之间的受力分离，提高了锤垫与导向杆的使用寿命，降低了使用成本。

Description

贯入系统
技术领域
本发明涉及贯入设备技术领域，具体而言，涉及一种贯入系统。
背景技术
目前，贯入试验是岩土工程勘察中最常用的原位测试方法之一，适用于粘性土、粉土、砂土以及风化岩等，用来评价岩土的工程性质较为简便、实用，在国内外工程中应用广泛。
现有技术中，如图1所示，贯入试验的设备主要包括导向杆1、穿心锤2、锤垫3、触探杆4和贯入器5。其中，锤垫3和导向杆1之间通过螺纹连接。试验的原理是通过自动脱钩装置使穿心锤2自由下落，冲力作用于锤垫3上，以使贯入器5向下贯入。
在穿心锤2自由下落的过程中，导向杆1起到导向的作用，穿心锤2冲击锤垫3时，在下落及冲击的过程中，穿心锤2与导向杆1之间产生摩擦，进而使得锤垫3与导向杆1之间的螺纹连接处有相互作用力，它们之间的相互作用力会损坏螺纹。贯入试验的设备使用频繁，平均每天测试10～20次，每次平均落锤30次，每天穿心锤2冲击锤垫3的次数可达300～600次。因此，由于贯入设备使用频繁导致锤垫3与导向杆1之间的螺纹经常发生损坏或导向杆1被拉断，致使导向杆1和锤垫3更换比较频繁，增加了使用成本。
发明内容
本发明旨在提供一种贯入系统，以解决现有技术中锤垫与导向杆连接处容易损坏的问题。
为了实现上述目的，本发明提供了一种贯入系统，包括：锤垫，具有阶梯孔，阶梯孔包括相连通的第一孔段和第二孔段，第一孔段的孔径大于第二孔段的孔径；导向杆，一端具有凸缘，凸缘容纳在第二孔段内；连接器，安装在第一孔段内，连接器具有用于穿设导向杆的第一安装孔。
进一步地，第一孔段具有第一内螺纹，连接器具有与第一内螺纹配合的外螺纹。
进一步地，凸缘呈环状。
进一步地，第二孔段的孔深大于凸缘的厚度。
进一步地，本发明的贯入系统还包括弹性部件，设置在第二孔段内，并位于凸缘远离第一孔段的一侧。
进一步地，弹性部件为弹簧。
进一步地，第一安装孔的横截面为圆形。
进一步地，本发明的贯入系统还包括触探杆，锤垫还具有用于安装触探杆的第二安装孔。
进一步地，第二安装孔具有第二内螺纹，第二安装孔呈锥状。
进一步地，阶梯孔和第二安装孔均为盲孔，并且阶梯孔的开孔方向与第二安装孔的开孔方向相反。
应用本发明的技术方案，增设了连接器，连接器安装在锤垫的第一孔段内。贯入系统工作状态时，穿心锤自由下落，穿心锤冲击锤垫，在穿心锤下落及冲击的过程中，锤垫和连接器会向下运动。由于导向杆的一端具有凸缘，凸缘与连接器接触，因此在锤垫下落时，能够通过该连接器与导向杆凸缘配合带动导向杆向下运动。本发明的技术方案实现了锤垫与导向杆之间的受力分离，而且，凸缘与连接器之间的接触面积大于锤垫与导向杆螺纹连接处的接触面积，从而提高了锤垫与导向杆的使用寿命，降低了使用成本。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1示出了现有技术中的贯入系统的结构示意图；
图2示出了根据本发明的贯入系统的实施例的部分结构示意图；
图3示出了图2中贯入系统的锤垫的剖面示意图；以及
图4示出了图2中贯入系统的连接器的剖面示意图。
上述附图包括以下附图标记：
1、导向杆；2、穿心锤；3、锤垫；4、触探杆；5、贯入器；10、锤垫；11、第一孔段；12、第二孔段；13、第二安装孔；20、导向杆；21、凸缘；30、连接器；31、第一安装孔；40、弹性部件。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。
如图2和图3所示，本实施例的贯入系统包括穿心锤（图中未示出）、贯入器（图中未示出）、锤垫10、导向杆20和连接器30。穿心锤套设在导向杆20上，穿心锤上设置有自动脱扣装置，自动脱扣装置通过钢丝绳或链条与支撑在地面的支撑架相连接。其中，锤垫10具有阶梯孔，阶梯孔包括第一孔段11和第二孔段12，第一孔段11的孔径大于第二孔段12的孔径，第一孔段11位于第二孔段12的外侧，导向杆20一端具有凸缘21，凸缘21容纳在第二孔段12内，连接器30安装在第一孔段11内，连接器30具有用于穿设导向杆20的第一安装孔31。
在本实施例中，增设了连接器30，连接器30安装在锤垫10的第一孔段11内。贯入系统工作状态时，穿心锤自由下落，穿心锤冲击锤垫10，在穿心锤下落及冲击的过程中，锤垫10和连接器30会向下运动。由于导向杆20的一端具有凸缘21，凸缘21与连接器30接触，因此在锤垫10下落时，能够通过该连接器30与导向杆20的凸缘21配合带动导向杆20向下运动。本发明的技术方案实现了锤垫10与导向杆20之间的受力分离，而且，凸缘21与连接器30之间的接触面积大于锤垫10与导向杆20螺纹连接处的接触面积，从而提高了锤垫10与导向杆20的使用寿命，降低了使用成本。
在本实施例中，第一孔段11具有第一内螺纹，连接器30具有与第一内螺纹配合的外螺纹。螺纹连接具有制造、使用简单方便、连接可靠、通用性好以及可重复使用等优点。
在本实施例中，凸缘21呈环状。连接器30与凸缘21之间相互作用，凸缘21与连接器30的接触面积大，作用力均匀的分布在连接器30与凸缘21接触面之间，提高了导向杆20的使用寿命。
为了容纳凸缘21，第二孔段12的孔深大于或等于凸缘21的厚度。如图2和图3所示，在本实施例中，第二孔段12的孔深大于凸缘21的厚度。在穿心锤下落或提升的过程当中，穿心锤与导向杆20之间的相互作用力使导向杆20向上或向下运动，使凸缘21在第二孔段12内有运动的空间，起到缓冲的效果。
在本实施例中，贯入系统还包括弹性部件40，设置在第二孔段12内，并位于凸缘21远离第一孔段11的一侧。如图2所示，贯入系统处于非工作状态时，弹性部件40处于自由状态，贯入系统处于工作状态时，即在穿心锤自由下落的过程中，穿心锤与导向杆20之间有相对作用力，如摩擦力。在摩擦力的作用下，导向杆20向下运动，导向杆20会挤压弹性部件40，弹性部件40处于挤压状态，弹性部件40能够起到缓冲的作用。在本实施例中，弹性部件40为弹簧，在未示出的实施例中，弹性部件40也可以为橡胶垫、垫圈等。
在穿心锤自由下落或提升的过程中，导向杆20起到导向的作用，第一安装孔31限制导向杆20沿导向杆20的径向方向运动。如图3所示，优选地，第一安装孔31的横截面为圆形。在图中未示出的实施例中，第一安装孔31的横截面形状也可以为三角形、正多边形等。
在本实施例中，贯入系统还包括触探杆（图中未示出），所述锤垫10还具有用于安装触探杆的第二安装孔13，第二安装孔13具有第二内螺纹，第二安装孔13呈锥状。
在本实施例中，如图2所示，阶梯孔和第二安装孔13均为盲孔，并且阶梯孔的开孔方向与第二安装孔13的开孔方向相反。在图中未示出的实施例中，阶梯孔与第二安装孔13可以通过孔径小于凸缘21的外径的孔相连通，或者，阶梯孔与第二安装孔13直接连通，且第二安装孔13朝向阶梯孔的一端的孔径小于第二孔段的孔径。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种贯入系统，其特征在于，包括：
锤垫（10），具有阶梯孔，所述阶梯孔包括相连通的第一孔段（11）和第二孔段（12），所述第一孔段（11）的孔径大于所述第二孔段（12）的孔径；
导向杆（20），一端具有凸缘（21），所述凸缘（21）容纳在所述第二孔段（12）内；
连接器（30），安装在所述第一孔段（11）内，所述连接器（30）具有用于穿设所述导向杆（20）的第一安装孔（31）。
2.根据权利要求1所述的贯入系统，其特征在于，所述第一孔段（11）具有第一内螺纹，所述连接器（30）具有与所述第一内螺纹配合的外螺纹。
3.根据权利要求1所述的贯入系统，其特征在于，所述凸缘（21）呈环状。
4.根据权利要求1或3所述的贯入系统，其特征在于，所述第二孔段（12）的孔深大于所述凸缘（21）的厚度。
5.根据权利要求1所述的贯入系统，其特征在于，还包括弹性部件（40），设置在所述第二孔段（12）内，并位于所述凸缘（21）远离所述第一孔段（11）的一侧。
6.根据权利要求5所述的贯入系统，其特征在于，所述弹性部件（40）为弹簧。
7.根据权利要求1所述的贯入系统，其特征在于，所述第一安装孔（31）的横截面为圆形。
8.根据权利要求1所述的贯入系统，其特征在于，还包括触探杆，所述锤垫（10）还具有用于安装所述触探杆的第二安装孔（13）。
9.根据权利要求8所述的贯入系统，其特征在于，所述第二安装孔（13）具有第二内螺纹，所述第二安装孔（13）呈锥状。
10.根据权利要求9所述的贯入系统，其特征在于，所述阶梯孔和所述第二安装孔（13）均为盲孔，并且所述阶梯孔的开孔方向与所述第二安装孔（13）的开孔方向相反。
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